RNA-Seq revela la vía de diferenciación de células Th17 como mecanismo de lesión cerebral inducida por radiación

Manqiang Sun; Bichun Zhao; Chao Wang; Shunyao Ma; Zejin Shen; Jiafei Xi; Junnian Zhou; Yali Jia; Wen Yue

doi:10.3791/68322

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Artículo de método

RNA-Seq revela la vía de diferenciación de células Th17 como mecanismo de lesión cerebral inducida por radiación

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DOI:

10.3791/68322

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20 de junio de 2025

Manqiang Sun¹ , Bichun Zhao¹ , Chao Wang¹ , Shunyao Ma¹ , Zejin Shen¹ , Jiafei Xi¹ , Junnian Zhou¹ , Yali Jia¹ , Wen Yue¹

¹Beijing Institute of Radiation Medicine

En este artículo

Resumen

Este estudio tiene como objetivo investigar la activación de la vía de diferenciación celular Th17 en ratones con lesión cerebral inducida por radiación.

Resumen

La radioterapia es una modalidad terapéutica prevalente para las neoplasias malignas de cabeza y cuello; sin embargo, invariablemente resulta en daño inducido por la radiación en el tejido cerebral normal, que culmina en una lesión cerebral (RBI) inducida por la radiación. A pesar de la amplia investigación sobre la neuroinflamación inducida por la radiación, la asociación entre RBI y la vía de diferenciación de las células Th17 sigue siendo inadecuada. Los ratones C57BL/6 se sometieron a una única administración de irradiación craneal de 30 Gy para desarrollar el modelo RBI. La función cognitiva se evaluó a través del laberinto acuático de Morris (MWM), la prueba de campo abierto, la prueba de reconocimiento de objetos novedosos y la prueba de rotarod. Las alteraciones histopatológicas en el tejido cerebral se analizaron mediante tinción con hematoxilina y eosina (H&E). La tinción con inmunofluorescencia se empleó para evaluar la activación de la microglía (IBA-1) y los astrocitos (GFAP). La secuenciación de ARN se llevó a cabo para identificar genes expresados diferencialmente, mientras que Simple Western y qPCR se utilizaron para examinar las moléculas de señalización clave involucradas en la diferenciación de las células Th17. Los ratones RBI demostraron marcados déficits cognitivos, particularmente en el aprendizaje espacial y la retención de la memoria. El examen histológico indicó la activación de la microglía y los astrocitos dentro de la corteza y el hipocampo de los ratones irradiados. El análisis de secuenciación de ARN identificó un enriquecimiento significativo de la vía de diferenciación celular Th17 en la corteza del grupo RBI. La validación adicional a través de análisis Simple Western y qPCR confirmó la regulación positiva de TGF-β, IL-6, RORγt, IL-17 y P-STAT3 en la corteza de ratones RBI. Estos hallazgos sugirieron que la vía de diferenciación de células Th17 desempeñó un papel fundamental en la patogénesis de la lesión cerebral inducida por la radiación. La neuroinflamación mediada por las células Th17 puede ser un mecanismo crítico subyacente a la disfunción cognitiva inducida por la radiación.

Introducción

La radioterapia es un tratamiento crucial para los tumores de cabeza y cuello primarios y metastásicos, pero la lesión cerebral inducida por radiación (RBI) puede ocurrir como una complicación grave, caracterizada por daño al sistema nervioso central. La incidencia de RBI varía según el tipo de tumor y la modalidad de tratamiento, con tasas notificadas que oscilan entre el 28-50% después de la radioterapia estereotáctica para los meningiomas¹, el 1,9-5% para el carcinoma nasofaríngeo ^2,3, el 1%-24% para los gliomas de bajo grado ....